Summary
In order to evoke an experimental allergic neuritis (EAN) an emulsion of rabbit nerve was injected into the hind limbs of 20 guinea-pigs. Paresis was observed 3 to 5 days later in 14 out of the 20 animals. Histologically the tibial nerves of these 14 guinea-pigs exhibited foci with segmental demyelination of the nerve fibres.
In these nerves the mean conduction velocity of the fastest Aα-fibres was reduced from 62.5 m/sec in the control nerves to 48.2 m/sec in EAN. The refractory period was prolonged both in the Aα- and Aβ-fibres of the affected nerves. Accordingly the nerves failed to appropriately transmit short trains of electric stimuli. During the refractory period the conduction time of the affected nerves seemed to be prolonged more markedly than that of the controls.
The electrophysiological changes in EAN are supposedly the consequence of segmental demyelination of the nerve fibres. Similar variations of electrophysiological data are known to occur in myelogenesis.
Zusammenfassung
1. Bei 20 Meerschweinchen wurde versucht, eine experimentelle allergische Neuritis (EAN) durch Kaninchennervemulsion hervorzurufen. 14 Tiere erkrankten nach 3–5 Wochen mit deutlichen Lähmungen.
2. Die Tibialisnerven der erkrankten Tiere zeigten histologisch Herde mit segmentaler Entmarkung.
3. Die mittlere Leitungsgeschwindigkeit der schnellsten Aα-Fasern des N. tibialis war von 62,5 m/sec in den Kontrollen auf 48,2 m/sec bei EAN reduziert.
4. Die Refraktärperiode war in den Aα- und Aβ-Fasern der erkrankten Nerven länger als in den Kontrollen. Entsprechend war die Fähigkeit, kurze frequente Reizserien frequenzgetreu zu übermitteln, in den Tibialisnerven der erkrankten Tiere vermindert.
5. Mit abnehmendem Reizintervall stieg die Leitungszeit in den pathologisch veränderten Nerven stärker an als in den Kontrollen.
6. Die Veränderungen der elektrophysiologischen Daten werden als Folge der segmentalen Entmarkung bei EAN aufgefaßt. Ähnliche Abwandlungen elektrophysiologischer Daten sind während der Myelogenese bekannt.
7. Bei Meerschweinchen wurde vergeblich versucht, eine typische EAN durch Meerschweinchennervenhomogenat zu erzeugen. Die schweren Lähmungserscheinungen werden als Folge einer experimentellen allergischen Encephalitis (EAE) gedeutet.
Similar content being viewed by others
Literatur
Ballin, R. H. M., Thomas, P. K.: Electron microscope observation on demyelination and remyelination in experimental allergic neuritis. Part 1. Demyelination. J. neurol. Sci. 8, 1–18 (1969).
Boyd, W. C.: Fundamentals of Immunology. 3rd ed. New York: Interscience 1956.
Cragg, B. G., Thomas, P. K.: Changes in nerve conduction in experimental allergic neuritis. J. Neurol. Neurosurg. Psychiat. 27, 106–115 (1964).
Erlanger, J., Gasser, H. S.: Electrical signs of nervous activity. Philadelphia: University of Pennsylvania Press 1937.
Freund, J.: The mode of action of immunologic adjuvants. Fortschr. Tuberk.-Forsch. 7, 130–148 (1956).
— Thomson, K. J.: A simple rapid technique of preparing water in oil emulsion of penicillin drugs and biologicals. Science 101, 468–469 (1945).
Freund, J., Thomas, K. J., Hough, H. B., Sommer, H. E., Pisani, T. M.: Antibody formation and sensitization with the aid of adjuvants. J. Immunol. 60, 383–398 (1948).
Fullerton, P. M.: Chronic peripheral neuropathy producted by lead poisoning in guinea-pigs. J. Neuropath. exp. Neurol. 25, 214–236 (1966).
-- Gilliatt, R. W.: Spontaneous peripheral nerve damage in the guinea-pig. J. Physiol. (Lond.) 183, 52–53 P (1966).
Gilliatt, R. W.: Nerve conduction in human and experimental neuropathies. Proc. roy. Soc. Med. 59, 989–993 (1966).
Gutmann, E., Holubar, J.: Degeneration of peripheral nerve fibres. J. Neurol. Neurosurg. Psychiat. 13, 89–105 (1950).
Hall, J. I.: Studies on conduction in demyelinated peripheral nerve. Electroenceph. clin. Neurophysiol. 17, 704–705 (1964).
— Studies on demyelinated peripheral nerves in guinea-pigs with experimental allergic neuritis. Brain 90, 297–332 (1967).
Haseloff, O. W., Hoffmann, H. J.: Kleines Lehrbuch der Statistik. Berlin: de Gruyter 1965.
Hopf, H. C.: Das kritische Intervall peripherer Nerven am gleichen und an verschiedenen Orten. Pflügers Arch. ges. Physiol. 279, 67–72 (1964).
Hursh, J. B.: The properties of growing nerve fibers. Amer. J. Physiol. 127, 140–153 (1939).
Kaeser, H. E.: Funktionsprüfung peripherer Nerven bei experimentellen Polyneuritiden und bei der Wallerschen Degeneration. Dtsch. Z. Nervenheilk. 183, 268–304 (1962).
— Veränderungen der Leitungsgeschwindigkeit bei Neuropathien und Neuritiden. Fortschr. Neurol. Psychiat. 33, 221–250 (1965).
-- Lambert, E. H.: Nerve function studies in experimental polyneuritis. Electroenceph. clin. Neurophysiol. Suppl. 22, 29–35 (1962).
Kies, W., Roboz, E., Alvord, E. C.: Assay of experimental allergic encephalomyelitis activity in bovine cord fractions. Fed. Proc. 16, 204 (1957).
Krücke, W.: Erkrankungen der peripheren Nerven. Handb. d. spez. Anat. u. Histol. 13/5. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer 1955.
Lehmann, H. J.: Struktur und Funktion peripherer Warmblüter-Nervenfasern im Frühstadium bei Wallerscher Degeneration. Z. Zellforsch. 51, 283–319 (1960).
— Zur Pathophysiologie der Refraktärperiode peripherer Nerven. Dtsch. Z. Nervenheilk. 192, 185–192 (1967).
— Pretschner, D. P.: Experimentelle Untersuchungen zum Engpaßsyndrom peripherer Nerven. Dtsch. Z. Nervenheilk. 188, 308–330 (1966).
— Tackmann, W.: Die Übermittlung frequenter Impulsserien in demyelinisierten und degenerierenden Nervenfasern. Arch. Psychiat. Nervenkr. 213, 215–227 (1970).
-- Ule, G.: Morphologische und elektrophysiologische Befunde bei umschriebenen entzündlichen Veränderungen in peripheren Nerven. Sympos. Topics in Basic Neurology, Kiel, 26.–29. 9. 1962.
— Erregungsleitung in demyelinisierten Nervenfasern. Naturwissenschaften 4, 131–132 (1963).
— Electrophysiological findings and structural changes in circumscript inflammation of peripheral nerves. Progr. Brain Res. 6, 169–173 (1964).
Levine, S., Wenk, E. J.: Allergic neuritis induced in rats without the use of mycobacteria. Proc. Soc. exp. Biol. (N.Y.) 113, 898–900 (1963).
Lumsden, C. E.: Experimental „Allergic“ Encephalomyelitis. Brain 72, 198–226 (1949).
Mayer, R. F., Denny-Brown, D.: Conduction velocity in peripheral nerve during experimental demyelination in the cat. Neurology (Minneap.) 14, 714–726 (1964).
McDonald, J. W.: Conduction velocity of cutaneous afferent fibres during experimental demyelination. Med. School 39, 29–30 (1961).
— Conduction in muscle afferent fibres during experimental demyelination in cat nerve. Acta neuropath. (Berl.) 1, 425–432 (1962).
— The effects of experimental demyelination on conduction in peripheral nerve: a histological and elektrophysiological study. Brain 86, 481–524 (1963).
Muralt, A. v.: Neue Ergebnisse der Nervenphysiologie. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer 1958.
Pette, E., Bauer, H.: Demyelinisierende Encephalomyelitis. Stuttgart: Fischer 1964.
Purpura, D. P., Shofer, R. J., Housepian, E. M., Noback, C. R.: Comparative Ontogenesis of Struction-Function Relations in Cerebral and Cerebellar Cortex. Progr. in Brain Res. Vol. 4, Growth and Maturation of the Brain. D. P. Purpura and J. P. Schadé, p. 187–221. Amsterdam: Elsevier Publishing Company 1964.
Ross, J., Colmant, H. J., Böhm, R.: Über die experimentelle Encephalomyelitis des Meerschweinchens. Dtsch. Z. Nervenheilk. 177, 475–490 (1958).
Rudolph, C.: Zur Physiologie der Impulsentstehung und Impulsfortleitung im peripheren Nerven. Ann. Univ. sarav. Med. 4, 1–96 (1956).
Sachs, L.: Statistische Auswertungsmethoden. 2. Aufl. Berlin-Heidelberg-New York: Springer 1969.
Stämpfli, R.: Neuere Theorien der Nervenleitung. 3. Colloquium d. Ges. f. physiol. Chem. Mosbach-Baden 1952.
Tasaki, J.: Conduction of the nerve impulse. Handbook of Physiology I: Neurophysiology, pp. 75–121, Vol. 1. Baltimore: Williams u. Wilkins 1959.
— Takeuchi, T.: Weitere Studien über den Aktionsstrom der markhaltigen Nervenfaser und über die elektrosaltatorische Übertragung des Nervenimpulses. Pflügers Arch. ges. Physiol. 245, 764–789 (1942).
Waksman, B. H.: The blood — nerve barrier in experimental animals and its influence on the distribution of demyelinative lesions in experimental allergic neuritis and diphtheric neuritis, Proc. III Int. Congr. Neuropath., Brüssel, pp. 106–108, 1957.
— Allergic encephalomyelitis in rats and rabbits pretreated with nervous tissue. J. Neuropath. exp. Neurol. 18, 397–417 (1959).
— Adams, R. D.: Allergic neuritis: an experimental desease of rabbits induced by the injection of peripheral nervous tissue and adjuvants. J. exp. Med. 102, 213–236 (1955).
— A comparative study of experimental allergic neuritis in the rabbit, guinea-pig and mouse. J. Neuropath. exp. Neurol. 15, 293–334 (1956).
— Poster, H., Lees, M. J., Adams, R. D., Folch, J.: A study of the chemical nature of components of bovine white matter effective in producing allergic encephalomyelitis in the rabbit. J. exp. Med. 100, 451–471 (1954).
Webster, H. F., Spiro, B., Waksman, B. H., Adams, R. D.: Phase and electron microscopic studies of experimental demyelination. J. Neuropath. exp. Neurol. 20, 5–13 (1961).
Author information
Authors and Affiliations
Additional information
Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Lehmann, H.J., Lehmann, G. & Tackmann, W. Refraktärperiode und Übermittlung von Serienimpulsen im N. tibialis des Meerschweinchens bei experimenteller allergischer Neuritis. Z. Neurol. 199, 67–85 (1971). https://doi.org/10.1007/BF00316547
Received:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF00316547